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吉姆·贝克研制新照相机系统的工作历经了1952年的整个冬季和1953年的春季，他在凯利·约翰逊之前就开始行动了。因埃德温·兰德预测到洛克希德计划最终将被批准，夏季时他就要求这位镜头设计师开发一种新型高空照相机。
贝克希望能制造出新一代空中照相机，比同时代任何一款都更小、更轻，但功率更大，他别无选择——传统的照相机用在这种轻量级的飞机上都过大、过重，而且也无法在13英里高空拍出兰德想要的清晰、详尽的图像。
新式飞机将要把美国带入冷战期间它从未到达过的地方——飞越数千英里，到达从未被探测过的苏联境内，包括机场、导弹基地、海军基地和其他军事前哨阵地。如果贝克能制造出适合新款飞机、大胆创新的照相机，美国就能得到无尽的情报宝藏。如果他失败了，总统就会误认为新飞机原来毫无用处。
从实用性来讲，贝克需要研制的照相机要能拍摄两种完全不同的照片：辽阔土地的全景和高清晰度的机场之类具体目标的照片。它还必须能滤掉雾气和其他可能妨碍拍摄的大气因素。“从极高空进行空中侦察确实需要某种精确度很高的长焦距镜头，”贝克回忆说，“为了能在孤立危险的行动中最大限度地得到信息，拍摄就必须能在明朗的阳光里或穿过薄雾拍摄广阔陆地，不仅能直接朝地面拍摄，还要能斜角拍摄。”
1954年10月他进行初步计划时，得知约翰逊已承诺一旦获得政府批准，他将尽快制造出第一架飞机，现实的截至日期很可能是来年夏天。贝克正确地推算：首先，他必须利用已经证实的零件和工程设计，而不是如约翰逊所言的试图“向着未经考验的前沿阵地作技术上的最大突破”。但作为一名科学家，他渴望在长远发展中更加有独创性。因此，他开始着手设计一套临时系统和两套新型照相机系统。第一套系统被命名为A相机，另两套分别为B和C相机。
50年代初普遍使用的一些空中照相机是二战时的成果：一种是“航空摄影” K-17，由能从不同角度拍摄的三架相机组成。其中两架各向两边，斜角拍摄地面。第三架置于中心，直角拍摄飞机正下方的地面。在33 000英尺高空操作时，这套系统只能显示出20～25英尺以上的物体，也就是说尺寸小于20英尺的物体都看不真切。如果K-17被带上2倍于此的高度，它拍摄的照片就不能让华盛顿国防高层满意。情报分析家们需要的照片要能显示不足10英尺的物体。因此，CL-282要配备的理想相机的功率必须是K-17的4倍。
凭他自己对该领域的贡献，贝克就知道，K-17的标准已被超越。空军广泛使用的K-18相机用的是36英寸远距摄像镜头。用于特殊情报任务的拥有更长焦距的镜头已被设计出来，包括一种“怪兽”240英寸镜头。但大镜头照相机在约翰逊并不坚实的飞机上都过于庞大和笨重。40年代开发的一种48英寸全景镜头系统或许能拍出符合兰德质量要求的照片，但也有类似不足。
他向其他专家咨询，能否改造现有照相机，使之符合中情局情报要求，并赶在预定日期前完成。后来贝克被推荐采用K-38照相机，那是特雷弗·加德纳在帕萨迪纳的旧雇主海肯制造公司为空军制造的24英寸空中摄像系统。光学公司珀金－埃尔默公司创立人之一，理查德·珀金建议贝克可重新设计K-38，减轻其重量。而贝克本人能调整镜头，提高准确率。设计工作一完成，中情局就与海肯签约生产K-38的改造版，也就是A-1相机。同时海肯又与珀金－埃尔默合作生产改良的镜头，而珀金－埃尔默又雇用贝克负责此项工作。1955年1月底，贝克成立了一个名叫斯皮卡的小公司，以便将此项工作与他在哈佛的职务和政府顾问工作区分开来。以今日之道德标准论，加德纳、珀金和贝克这种公众与公司利益的混淆即使是合法的，也很难被接受，但在1955年，它只简单地被看做是尽快和尽可能高效地完成工作的合理做法。
A-1系统包括两架24英寸照相机，一架直角拍摄正下方，另一架被置于一个可摇摆装置上，能左右扭转以得到斜角照片。两个大胶片暗盒——摄像系统最重的部分，分别向两边打开胶片，以保持照相机舱的持续重力中心。A-1还包括一架较小的跟踪摄像机，飞行中连续拍下飞机掠过的地面景象。这种摄影记录有助于照片分析师更具体地确定大照相机拍到的基地位置。可旋转的摄像系统可以只用一个镜头就能拍摄不同角度的景物，因此，第二架大相机就可以舍弃不用。若此系统经证实不可靠，则可尝试另一结构：三架K-38相机，一架朝下，另两架分别朝向相反的侧景。新照相机采用贝克认可的传统的、高清晰度的镜头，这些都比原来的K－38拍摄的清楚得多。
1955年年中，U-2侦察机在格卢姆湖开始试飞时，A-1照相机已可以投入使用了。虽然A-1已经可以使用了，但贝克还是下决心要研制出更好的相机。他摒弃了传统途径，决定独出心裁，只用一个36英寸、中宽角度的镜头拍摄全景和高清晰度的具体目标。镜头孔径（决定通过镜头的光线量的可调整的开口）被固定在10倍焦距。这就允许飞行员在高空时能够预先调试焦距，而不会导致进入镜头的光线太强，使胶片曝光。他还用一面轻型、转动的镜子取代了棱镜。
B照相机能从七个重叠位置拍摄全景照片，同时还能在飞机飞过时，记录下当时距镜头最近的物体的详细图像。从快门和镜头两侧的暗盒同时给照相机提供胶片，以保持重量分布的平衡。这对于稳定飞机是生死攸关的，因为每个卷轴能容纳6 500英尺或多于1英里的胶片，两卷9.5×18英寸的胶片同时曝光，会产生18×18英寸的负片。
这是一个巧夺天工的设计，也成了U-2侦察机的标准相机。依赖一个36英寸镜头，和3个24英寸镜头，贝克不但拆除了附加镜头，还精简了快门、装配和附带的其他照相机零件，这样就留下了更多空间，可容纳更多胶片，充分利用穿越苏联的远程飞行。最重要的是，大镜头能拍摄出极为清晰的照片，在6万英尺或超过11英里的高空，地面上半径2.5英尺大小的物体都能看得很清晰。相当于从乔治·华盛顿桥上拍摄自由女神像，放大时可看到女神火把上飘扬的大气球。
贝克的探索并未到此为止。他的下一个目标是240英寸焦距的照相机。但凯利·约翰逊拒绝扩大照相机舱以容纳这个超大号的模型，贝克只好委屈了自己的雄心壮志，满足于120英寸的镜头。用匹兹堡科宁玻璃公司开发的一种新型轻硅土材料，他最终将镜头延长到了180英寸，同时重量又控制在飞机的限制之内。贝克用一台早期电脑进行必要的复杂计算，设法在16天内就设计出了新式镜头。海肯于1956年制造出此款照相机，但1957年初，装到飞机上试用时，却发现它太敏感，不适合用在U-2侦察机上，因为飞机振动会干扰镜头的灵敏度。1962年古巴导弹危机时，重新设计了照相机的新版本，结果还是不尽如人意。
1955年的头几个月，贝克忙于设计制造新相机，约翰逊在伯班克的团队正组装第一架U-2侦察机时，中情局就准备成立一个新组织，以处理预想中的大量的苏联照片。1953年，认识到二战中曾发挥过关键作用的空中侦察很可能会随冷战的继续而愈加重要，中情局曾设立过一个小机构，专门审查摄像情报。中情局的一项明智之举是把阿瑟·伦达尔从海军请来领导此机构。
伦达尔是艾森豪威尔当政期间大放异彩的情报革命中又一位关键人物。他对于照像分析领域而言正如凯利·约翰逊对于飞机设计，他是一位才华横溢的改革家和推进者，为国家开拓了专业的前沿阵地。作为现代照片分析技术之父 和战后及冷战期间给总统提供了宝贵信息资源的空中和卫星侦察组织的构想者之一，1992年逝世的伦达尔将永远被铭记。
伦达尔1915年生于芝加哥，他为人谦逊，走路有点罗圈腿，这是大学时踢足球受伤的结果。他曾从芝加哥大学退学到一家酒业公司工作，但后来又返回学校主修地质学。1941到1942年，他参加了工程学、科学和管理战争培训项目。其间，他开始对照片分析产生兴趣。他加入了海军，在经过了达特茅斯学院、华盛顿的海军机场、阿纳科斯蒂亚海军机场及北卡罗莱纳大学的培训之后，他被派到阿留申群岛中的阿拉斯加州埃达克，分析日本境内潜在进攻目标的照片。
在这个白令海峡中偏远的前哨阵地，伦达尔成了这种神秘职业的专家——高度精细地检查照片，以确定轰炸目标的位置和尺寸。自一战时起，海军和陆军航空部就开始改进这些技术了。这种利用摄影术作出精确测量的方法被称做摄影测绘。伦达尔和同事们常分成小组研究航空照片上不同系列的目标，包括海港、机场、油库、军营和其他军事营地，然后在大图标上标绘出那些基地。照片的分辨率不高，但放大五至六倍后，足以让他们看出各种目标的大致规模和布局。
“像飞机跑道的长、宽和位置及方向等方面命中率是99％，”他回忆说，“但确实也有其他模糊不清的问题，如机场表面的性质，是涂满油的碎珊瑚还是沥青或其他什么材料，则很难断定。”
伦达尔很喜欢这种辛苦的工作，并很快坚信照相侦察能为美国提供至关重要的资源。战争结束时，他又作为一名秘书被分派到华盛顿的海军照片分析中心。1945至1953年间，他一直在那里任职，开始任摄影测绘处主任，后任助理总工程师。
伦达尔天生具有用深入浅出的语言解释他的秘密工作的才华。迪奥·布鲁吉尼奥，是二战时的空中侦察老兵，也是苏联工业企业方面的专家，他于1948年加入中情局，后来与伦达尔有过密切合作，他发现伦达尔是“一个表达能力极强的演讲者”，他能让“门外汉都理解那些技术性很强的内容”。在其后数年里，这种能力使伦达尔成了白宫熟悉的访客，他常被召去向总统讲解最新照片情报，包括1962年10月16日，他给肯尼迪总统展示在古巴的苏联导弹的生动照片，就是这张照片揭开了古巴导弹危机的序幕。
在华盛顿海军中心工作的的那一段时间里，伦达尔也充分发挥了他的演讲技巧，竭力宣扬空中侦察和照片分析的益处。他不失任何时机地告诉那些军官和文官们，战争中超过80％的军事情报信息来自空中拍摄。他常引用1935到1938年任德军总司令的维纳·冯·弗里奇将军的话说：“拥有最好摄像情报的国家将赢得下一场战争。”
但数年过去了，伦达尔并未看到他的呼吁在海军中赢得了多少支持者。“那时海军根本没有开明的领导，没有预算，也全然没有进行照片分析的动机。”他说。而空军正在投入大量资源想要在苏联寻找可能的轰炸目标。1952年，正当伦达尔考虑离开的时候，中情局打电话问他是否愿意主管正在创建的新照相情报中心。于是，他于1953年加入中情局，成为摄像情报处的首任主任。
他的新办公室在国会山映象池和林肯纪念堂附近的一个中情局斯巴达司令部M号楼里，它并非照片分析的理想之所。实际上，伦达尔还发现这里“条件简陋，设备不足”。中情局在此领域毫无经验。“四处察看后我就发现，”他回忆说，“我打开很多门，进了很多地方，偶尔会看到一个家伙坐在那里，拿着夏洛克·福尔摩斯的放大镜，研究某种极小的格式化的照片，试图看出什么名堂，但那只是设备齐全的、有组织的分析过程的一个迹象。”
一些中情局员工认为这个新部门完全是多余的。“我马上就感觉到了同事的某种不信任，尤其是地理部门的同事。”伦达尔说，“有些人说，‘哦，好，我们知道你可以通过空中摄像画出某种地图，但我们想也仅此而已。’”
伦达尔敦促上司增加投入。到1954年初， 工作组通过他们的分析工作，其中大多是对苏联军事工业设施的老照片的分析工作，开始改变人们的想法。他从未停止说服新同事们相信照相情报的优越性。“你不知道摄影能给你带来什么，”他这样告诉他们，“你所看到的这种摄影，这些二战遗迹和抓拍的苏联劳动节游行照片，根本没法与高分辨率、大规模的空中摄像相提并论。就我所知，目前这种摄像技术是能够投入使用的。”
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